Đề bài

Một gói làm nóng thức ăn (FRH: Flameless Ration Heater) có trong lẩu tự sôi, chứa khoảng 8 gam hỗn hợp (Mg 90%, Fe 4%, NaCl 6% về khối lượng), khi tiếp xúc với nước, xảy ra phản ứng: Mg(s) + H₂O(l) → Mg(OH)₂(s) + H₂(g), phản ứng này toả nhiều nhiệt và làm nóng phần nước lẩu bên trên. Biết rằng enthalpy tạo thành chuẩn () của Mg(OH)₂(s) và H₂O(l) lần lượt là –928,4 kJ mol^-1 và –285,8 kJ mol^-1. Gói FRH trên có thể làm nóng bao nhiêu mL nước từ 30 °C lên 100 °C (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị hay đến số tự nhiên gần nhất)? Biết nhiệt dung của nước khoảng 4,2 J g^-1 °C^-1, giả sử phần nước bên trên chỉ nhận được tối đa 50% lượng nhiệt toả ra, phần nhiệt còn lại làm nóng các vật dụng khác và thất thoát vào môi trường.

Đáp án:

Đáp án

Đáp án:

Phương pháp giải

Dựa vào công thức tính biến thiên enthalpy của phản ứng.

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng ở 25^oC

\({\Delta _r}H_{298}^o = {\Delta _f}H_{298}^o(Mg{(OH)_2}) - {\Delta _f}H_{298}^o({H_2}O) =  - 928,4 - ( - 285,8) = 642,6kJ/mol\)

Lượng nhiệt tối đa tỏa ra bởi 1 gói FRH: q = \(\frac{{8.0,9}}{{24}}.642,6 = 192,78kJ\)

Thể tích nước có thể được làm nóng là: \(\frac{{192,78.0,5.1000}}{{4,2.1.(100 - 30)}} = 327,9mL \approx 328mL\)